MTiO 3 /TiO 2 复合半导体中光生电子的流动方向
发布时间：2024-03-22 05:29
随着全球环境恶化以及能源短缺问题的出现,改性半导体材料逐渐成为了研究者们热衷的研究方向。改性半导体的目的在于提高半导体的催化活性,而不同的改性方式需要衡量不同的影响因素以期能制备出一个高催化活性的改性材料。离子掺杂需要考虑离子的种类、用量以及掺杂的位置等因素;半导体复合需要考虑半导体的类型、能级及禁带宽度等因素;染料敏化需要考虑染料的种类以及其与半导体间的匹配度等因素。了解不同体系的光催化机理,能帮助我们设计出性能优异的光催化材料。本文将以MTiO3/TiO2复合体系为代表,分析半导体参数对复合半导体性质的影响,并阐述半导体复合的光催化机理。研究内容如下:(1)本文利用偶联法将通过水热法或溶胶-凝胶法制得的MTiO3粉体涂覆于载体上成膜,再用浸渍提拉法在MTiO3薄膜上负载TiO2,即制得MTiO3/TiO2薄膜。采用表征手段分析在350 oC下煅烧制得的MTiO3/TiO2
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 光催化技术的研究进展
1.1.1 光催化技术的研究背景及意义
1.1.2 光催化剂改性方式的探讨
1.1.3 光催化的应用领域
1.2 光催化剂——TiO2与钛酸盐简介
1.2.1 概述
1.2.2 光催化剂的制备方法
1.2.3 催化机理
1.3 薄膜催化剂的制备
1.3.1 载体的选择
1.3.2 负载方式的选择
1.4 钛酸盐/TiO2复合光催化剂研究现状
1.5 复合半导体的光催化机理
1.5.1 内建电场
1.5.2 不同复合类型的异质结能带图
1.6 本课题研究思路及主要内容
1.6.1 研究思路
1.6.2 主要内容
第二章 实验用品及表征方法
2.1 实验试剂及仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 光催化剂的表征
2.2.1 X射线衍射分析(XRD)
2.2.2 拉曼光谱分析(Raman)
2.2.3 紫外-可见光谱(UV-vis)
2.2.4 X射线光电子能谱分析(XPS)
2.2.5 扫描电镜(SEM)
第三章 MTiO3(M=Ba、Ca)/TiO2薄膜光催化剂的制备及表征
3.1 BaTiO3与CaTiO3薄膜的制备及表征
3.1.1 BaTiO3与CaTiO3粉末制备
3.1.2 载体清洗
3.1.3 SiO2薄膜制备
3.1.4 BaTiO3与CaTiO3薄膜制备
3.1.5 BaTiO3与CaTiO3薄膜表征
3.2 BaTiO3/TiO2复合薄膜的制备及表征
3.2.1 BaTiO3/TiO2复合膜的制备
3.2.2 BaTiO3/TiO2复合光催化剂表征
3.3 CaTiO3/TiO2复合薄膜的制备及表征
3.3.1 CaTiO3/TiO2复合光催化薄膜的制备
3.3.2 CaTiO3/TiO2复合光催化剂表征
3.4 本章小结
第四章 MTiO3(M=Mg、Zn、Ni、Pb)/TiO2薄膜光催化剂的制备及表征
4.1 MgTiO3与ZnTiO3薄膜制备与表征
4.1.1MgTiO3与ZnTiO3薄膜制备
4.1.2MgTiO3与ZnTiO3薄膜表征
4.2 MgTiO3/TiO2复合薄膜的制备及表征
4.2.1 /TiO2复合光催化薄膜的制备
4.2.2MgTiO3/TiO2复合光催化剂表征
4.3 ZnTiO3/TiO2复合薄膜的制备及表征
4.3.1 ZnTiO3/TiO2复合光催化薄膜的制备
4.3.2 ZnTiO3/TiO2复合光催化剂表征
4.4 NiTiO3与Pb TiO3薄膜制备与表征
4.4.1 NiTiO3与Pb TiO3薄膜制备
4.4.2 NiTiO3与Pb TiO3薄膜表征
4.5 NiTiO3/TiO2复合光催化薄膜的制备及表征
4.5.1 NiTiO3/TiO2复合光催化薄膜的制备
4.5.2 NiTiO3/TiO2复合光催化剂表征
4.6 Pb TiO3/TiO2复合薄膜的制备及表征
4.6.1 Pb TiO3/TiO2复合光催化薄膜的制备
4.6.2 Pb TiO3/TiO2复合光催化剂表征
4.7 本章小结
第五章 MTiO3/TiO2复合体系光催化机理探究
5.1 MTiO3/TiO2复合体系的光沉积银
5.2. MTiO3/TiO2体系Ⅰ的光催化机理探究
5.2.1 复合体系Ⅰ——BaTiO3/TiO2(n-n)
5.2.2 复合体系Ⅰ——NiTiO3/TiO2(n-n)
5.2.3 复合体系Ⅰ——Pb TiO3/TiO2(p-n)
5.3 MTiO3/TiO2体系Ⅱ的光催化剂机理探究
5.3.1 复合体系Ⅱ——TiO2/CaTiO3(n-n)
5.3.2 复合体系Ⅱ——Mg TiO3/TiO2(n-n)
5.3.3 复合体系Ⅱ——ZnTiO3/TiO2(n-n)
5.4 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3934701
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 光催化技术的研究进展
1.1.1 光催化技术的研究背景及意义
1.1.2 光催化剂改性方式的探讨
1.1.3 光催化的应用领域
1.2 光催化剂——TiO2与钛酸盐简介
1.2.1 概述
1.2.2 光催化剂的制备方法
1.2.3 催化机理
1.3 薄膜催化剂的制备
1.3.1 载体的选择
1.3.2 负载方式的选择
1.4 钛酸盐/TiO2复合光催化剂研究现状
1.5 复合半导体的光催化机理
1.5.1 内建电场
1.5.2 不同复合类型的异质结能带图
1.6 本课题研究思路及主要内容
1.6.1 研究思路
1.6.2 主要内容
第二章 实验用品及表征方法
2.1 实验试剂及仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 光催化剂的表征
2.2.1 X射线衍射分析(XRD)
2.2.2 拉曼光谱分析(Raman)
2.2.3 紫外-可见光谱(UV-vis)
2.2.4 X射线光电子能谱分析(XPS)
2.2.5 扫描电镜(SEM)
第三章 MTiO3(M=Ba、Ca)/TiO2薄膜光催化剂的制备及表征
3.1 BaTiO3与CaTiO3薄膜的制备及表征
3.1.1 BaTiO3与CaTiO3粉末制备
3.1.2 载体清洗
3.1.3 SiO2薄膜制备
3.1.4 BaTiO3与CaTiO3薄膜制备
3.1.5 BaTiO3与CaTiO3薄膜表征
3.2 BaTiO3/TiO2复合薄膜的制备及表征
3.2.1 BaTiO3/TiO2复合膜的制备
3.2.2 BaTiO3/TiO2复合光催化剂表征
3.3 CaTiO3/TiO2复合薄膜的制备及表征
3.3.1 CaTiO3/TiO2复合光催化薄膜的制备
3.3.2 CaTiO3/TiO2复合光催化剂表征
3.4 本章小结
第四章 MTiO3(M=Mg、Zn、Ni、Pb)/TiO2薄膜光催化剂的制备及表征
4.1 MgTiO3与ZnTiO3薄膜制备与表征
4.1.1MgTiO3与ZnTiO3薄膜制备
4.1.2MgTiO3与ZnTiO3薄膜表征
4.2 MgTiO3/TiO2复合薄膜的制备及表征
4.2.1 /TiO2复合光催化薄膜的制备
4.2.2MgTiO3/TiO2复合光催化剂表征
4.3 ZnTiO3/TiO2复合薄膜的制备及表征
4.3.1 ZnTiO3/TiO2复合光催化薄膜的制备
4.3.2 ZnTiO3/TiO2复合光催化剂表征
4.4 NiTiO3与Pb TiO3薄膜制备与表征
4.4.1 NiTiO3与Pb TiO3薄膜制备
4.4.2 NiTiO3与Pb TiO3薄膜表征
4.5 NiTiO3/TiO2复合光催化薄膜的制备及表征
4.5.1 NiTiO3/TiO2复合光催化薄膜的制备
4.5.2 NiTiO3/TiO2复合光催化剂表征
4.6 Pb TiO3/TiO2复合薄膜的制备及表征
4.6.1 Pb TiO3/TiO2复合光催化薄膜的制备
4.6.2 Pb TiO3/TiO2复合光催化剂表征
4.7 本章小结
第五章 MTiO3/TiO2复合体系光催化机理探究
5.1 MTiO3/TiO2复合体系的光沉积银
5.2. MTiO3/TiO2体系Ⅰ的光催化机理探究
5.2.1 复合体系Ⅰ——BaTiO3/TiO2(n-n)
5.2.2 复合体系Ⅰ——NiTiO3/TiO2(n-n)
5.2.3 复合体系Ⅰ——Pb TiO3/TiO2(p-n)
5.3 MTiO3/TiO2体系Ⅱ的光催化剂机理探究
5.3.1 复合体系Ⅱ——TiO2/CaTiO3(n-n)
5.3.2 复合体系Ⅱ——Mg TiO3/TiO2(n-n)
5.3.3 复合体系Ⅱ——ZnTiO3/TiO2(n-n)
5.4 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3934701
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